Fleksibilna lipo baterija

To odkritje je spodbudilo druge raziskovalce k razvoju novih vrst fleksibilnih litij-ionskih baterij, ki uporabljajo nestandardne materiale, kot so elastični polimeri in organske tekočine, namesto vnetljivih tekočih elektrolitov (snov, ki ionom omogoča potovanje med dvema elektrodama). Več podjetij je razvilo izdelke na osnovi o teh novih materialih in ta članek bo raziskal dve vrsti prilagodljivih baterij za ponovno polnjenje, ki so trenutno na voljo za komercialno uporabo.

Prvi tip uporablja standardni elektrolit, vendar s polimernim kompozitnim separatorjem namesto običajnega poroznega polietilenskega ali polipropilenskega materiala. To omogoča, da se upogne ali oblikuje v različne oblike brez lomljenja. Samsung je na primer pred kratkim objavil, da so razvili takšno baterijo, ki lahko ohrani svojo obliko tudi, ko je prepognjena na pol. Te baterije so dražje od tradicionalnih, vendar lahko trajajo dlje, ker je manjši notranji upor debelejših elektrod in separatorjev. Vendar pa je ena pomanjkljivost njihova relativno nizka gostota moči: lahko shranijo toliko energije kot Li-ion baterija podobne velikosti in jih ni mogoče tako hitro napolniti.

Ta vrsta litij-ionske baterije se trenutno uporablja v nosljivih senzorjih za spremljanje vitalnih znakov telesa, lahko pa jo integriramo tudi v pametna oblačila. Cute Circuit na primer izdeluje obleko, ki spremlja raven onesnaženosti zraka in uporabnike opozori prek LED zaslona na hrbtni strani, ko so visoke ravni v neposredni bližini uporabnika. Uporaba tovrstne prilagodljive baterije bi olajšala integracijo senzorjev neposredno v oblačila, ne da bi pri tem dodajala količino ali nelagodje.

Litijeve baterije se pogosto uporabljajo v potrošniških izdelkih, kot so mobilni telefoni in prenosni računalniki, vendar izboljšave njihovih zmogljivosti (moč, teža) lahko privedejo do koristnih aplikacij, kot so medicinske naprave in električni avtomobili. Ker večina baterij uporablja togo ohišje z elektrodami, nameščenimi v notranjosti, so bile obsežne raziskave o tem, ali bi lahko razvili prilagodljivo baterijo, ki bi omogočala različne oblike in potencialno močnejše naprave.

Električna vozila, ki so trenutno na voljo, imajo omejen doseg zaradi nizke gostote moči baterij, ki je posledica uporabe togih ohišij. Fleksibilne baterije lahko nosite tudi na oblačilih ali jih ovijete okoli nepravilnih površin, kar odpira nove možnosti za nosljivo tehnologijo. Poleg tega večja prilagodljivost pomeni, da lahko baterije hranite v tesnih prostorih in ustrezajo nenavadnim oblikam; to bi lahko povzročilo baterije z manjšo velikostjo kot običajne s podobno oceno.

Rezultati:

Raziskovalci na kalifornijski univerzi Berkeley so razvili fleksibilno baterijo, ki uporablja kovinsko folijo namesto togih elektrod. Zasnova obeta boljšo zmogljivost kot trenutne naprave, saj je sestavljena iz več tankih listov, ki so zloženi skupaj, kar ima za posledico visoko energijsko gostoto, hkrati pa ostaja popolnoma prilagodljiv. Prejšnji poskusi uporabe drugih materialov, kot je grafen, niso uspeli zaradi krhkosti teh struktur in njihovega pomanjkanja razširljivosti. Vendar nova zasnova kovinske folije sledi podobni strukturi kot komercialne litij-ionske baterije in omogoča, da se te enote brez težav proizvajajo v industrijskem obsegu.

Prijave:

Prilagodljive lipo baterije lahko vodijo do medicinskih pripomočkov, ki jih je lažje nositi na telesu, električnih avtomobilov z večjim dosegom vožnje, nosljive tehnologije, ki ne moti gibanja, in drugih aplikacij, ki izkoriščajo to povečano prilagodljivost.

ugotovitev:

Raziskava na kalifornijski univerzi Berkeley je proizvedla fleksibilno baterijo, sestavljeno iz zloženih listov kovinske folije brez uporabe krhkega grafenskega materiala. Ta zasnova zagotavlja večjo gostoto energije kot trenutne naprave, hkrati pa ostaja popolnoma prilagodljiva. Prilagodljive lipo baterije imajo tudi potencialno uporabo v električnih avtomobilih, nosljivi tehnologiji in na drugih področjih, kjer je povečana prilagodljivost prednost.